בטמפרטורת החדר, חומר מוליך למחצה מוליך מעט. התכונה המוליכה של מוליכים למחצה מהווה את הבסיס להבנה כיצד אנו יכולים להשתמש בחומרים אלה במכשירים חשמליים.
מהם מוליכים למחצה בטמפרטורת החדר?
בטמפרטורת החדר, מוליכים למחצה יש מספיק אלקטרונים חופשיים כדי לאפשר לו להוליך זרם. באפס מוחלט או קרוב לאפס מוליך למחצה מתנהג כמו מבודד. כאשר אלקטרון צובר מספיק אנרגיה כדי להשתתף בהולכה (הוא "חופשי"), הוא נמצא במצב אנרגיה גבוה.
מהם חומרים מוליכים למחצה נפוצים?
מהם החומרים המוליכים למחצה הנפוצים ביותר? החומרים המוליכים למחצה הנפוצים ביותר הם סיליקון, גרמניום וגליום ארסניד. מבין השלושה, גרמניום היה אחד מהחומרים המוליכים למחצה המוקדמים ביותר בשימוש.
איזו טמפרטורה פועלים מוליכים למחצה כמבודדים?
מוליך למחצה פועל כמו מבודד אידיאלי ב-טמפרטורת אפס מוחלטת כלומר באפס קלווין. הסיבה לכך היא שהאלקטרונים החופשיים ברצועת הערכיות של מוליכים למחצה לא ישאו מספיק אנרגיה תרמית כדי להתגבר על פער האנרגיה האסור באפס המוחלט.
מדוע מוליך למחצה פועל כמבודד בטמפרטורה רגילה?
מוליכים למחצה הם למעשה מבודדים בטמפרטורת החדר כי כמעט כל האלקטרונים הערכיים עוסקים ביצירתקשרים קוולנטיים ויש למעשה מעט מאוד אלקטרונים חופשיים. בטמפרטורה נמוכה פס הערכיות של מוליך למחצה מתמלא לחלוטין ורצועת ההולכה ריקה לחלוטין.
